一种检测纳米材料心脏毒性的方法技术

技术编号:15191628 阅读:69 留言:0更新日期:2017-04-20 09:27
本发明专利技术提供一种检测纳米材料心脏毒性的方法,包括以下步骤:以未经纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎为对照组;以经过纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎作为实验组;将对照组和实验组的斑马鱼胚胎分别利用多聚甲醛溶液固定,并采用邻联茴香胺溶液对固定后的斑马鱼胚胎染色;计算并分析对照组和实验组中心脏部位的红细胞数量;根据计算分析结果,确定纳米材料心脏毒性是否具有心脏毒性。本发明专利技术所述的检测纳米材料心脏毒性的方法,采用斑马鱼胚胎进行检测,具有快速、高效、直观和实用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药领域,尤其涉及一种检测纳米材料心脏毒性的方法。
技术介绍
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度。广泛应用于人们的生产生活中,因此,人类暴露于含有纳米的环境当中,一旦纳米材料被人体吸收会分布到人体的大部分器官。因此,检测纳米材料的方法的建立具有重要意义。一般的评价体系多基于细胞实验或动物实验。但是并不适用于心脏毒性的评价。因为细胞没有心脏组织,且细胞实验无法模拟复杂生物体的内环境和生物代谢。一般的动物实验不能够活体透明观察心脏内红细胞的变化,而且存在评价周期长、费用昂贵、无法进行样本重复、难以满足对新型纳米材料的高通量筛选评价等问题。因此,提供一种新的检测纳米材料心脏毒性的方法具有重要意义。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的问题,本专利技术所要解决的技术问题是提供一种检测纳米材料心脏毒性的方法,针对纳米材料生物安全性及心血管纳米毒理建立了一种快速检测心脏毒性的方法,为纳米材料安全性评价提供科学依据。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种检测纳米材料心脏毒性的方法,包括以下步骤:以未经纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎为对照组;以经过纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎作为实验组;将对照组和实验组的斑马鱼胚胎分别利用多聚甲醛溶液固定,并采用邻联茴香胺溶液对固定后的斑马鱼胚胎染色;计算并分析对照组和实验组中心脏部位的红细胞数量。本专利技术的有益效果是:斑马鱼是环境健康研究的重要模式生物,在心血管系统研究方面具有独特的优势。斑马鱼胚肽透明,可动态观察心脏发育过程及血液循环情况,此外,斑马鱼基因组与人类基因组同源性很高,从而为研究心血管发育和心血管疾病以及研发高通量心血管毒性测试替代方法提供可能。心脏功能紊乱是导致心血管疾病的重要病理学基础。本专利技术采用模式生物斑马鱼作为模型,结合高通量筛查纳米材料心脏毒性,与细胞实验相比,基于模式生物斑马鱼的实验结果更准确;与传统动物实验相比,能够有效降低成本,可进行高通量筛查,提高检测效率,且斑马鱼胚胎透明,可活体检测心脏功能。因而,基于斑马鱼的纳米材料心脏毒性检测方法是一种快速、高效、直观、实用、方便快捷的评价纳米材料心脏毒性的技术,为纳米材料在生物医药中的应用提供了有力参考。在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。进一步,还包括以下步骤:根据对照组和实验组中心脏部位的红细胞数量来判断纳米材料的心脏毒性情况;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量无统计学差异时或实验组的红细胞数量占对照组的红细胞数量的100%时,说明待检测的纳米材料不具有心脏毒性;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量有统计学差异,且实验组的红细胞数量占对照组的红细胞数量的百分比在大于等于70%且小于100%之间时,说明待检测的纳米材料具有轻度心脏毒性;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量有统计学差异,且实验组红细胞数量占对照组的红细胞数量的百分比在大于等于40%且小于70%之间时,说明待检测的纳米材料具有中度心脏毒性;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量有统计学差异,且实验组红细胞数量占对照组的红细胞数量的百分比在大于等于0且小于40%之间时,说明待检测的纳米材料具有重度心脏毒性。进一步,所述纳米材料待测液的浓度大于0且小于等于100μg/mL。进一步,所述纳米材料待测液采用下面的方法制备:将待测纳米材料超声10-20min后,溶于去离子水,配制成纳米材料待测液,纳米材料待测液的浓度大于0且小于等于100μg/mL。采用上述方案的有益效果是:使纳米材料在溶液中具有最佳单分散性,为后续毒性评价提供有力保障。进一步,斑马鱼最好采用半透明突变模型Albino品系,也可采用常规野生型AB品系斑马鱼。进一步,所述实验组和对照组斑马鱼胚胎为20-30枚,实验组的纳米材料待测液的体积为6-10mL。采用上述方案的有益效果是:合适的斑马鱼胚胎的数目有利于斑马鱼胚胎与纳米材料充分接触。合适的待测液的体积有利于纳米材料在溶液中充分混匀。进一步,所述斑马鱼胚胎大于等于2dpf,在进行染毒处理时,斑马鱼受精后的时间大于等于2dpf。采取上述方案的有益效果是:上述的斑马鱼胚胎心脏完成发育,具有正常的心脏生理功能,才能后续检测斑马鱼胚胎毒性,在这之前的时间点斑马鱼胚胎的心脏还未发育成熟。进一步,纳米材料待测液与斑马鱼胚胎的作用时间为24-48小时。采用上述方案的有益效果是:采用上述的作用时间,有利于得到稳定的心脏红细胞含量数据,而不会引起斑马鱼死亡;如果作用时间过长,容易引起斑马鱼死亡,从而影响活体观察;如果作用时间过短容易导致红细胞数目变化不明显。进一步,采用多聚甲醛溶液进行固定的时间为4-6小时。采用上述方案的有益效果是:采用多聚甲醛溶液进行固定,有利于保持斑马鱼胚胎组织的完整性。选择合适的固定时间,有利于更好的对组织进行固定,如果固定时间过短,容易导致斑马鱼组织固定不牢引起的断裂问题;如果固定时间过长,容易导致固定液引起的副作用问题。进一步,多聚甲醛溶液中,多聚甲醛的质量分数为4%。采用上述方案的有益效果是:合适的多聚甲醛的质量分数有利于保持斑马鱼胚胎组织的完整性,有利于后续体视显微镜下观察结果,如果质量分数过高,容易导致斑马鱼胚胎完整性受损问题;如果质量分数过低,容易导致不能固定组织问题。进一步,邻联茴香胺溶液中,邻联茴香胺的浓度为0.4-0.6mg/mL。采用上述方案的有益效果是:采用邻联茴香胺染色具有可直接与血液中的血红蛋白反应,显色时间短,操作方便优点;合适的浓度有利于斑马鱼红细胞显色,如果浓度过高,容易导致染色背景值过高,引起假阳性结果;如果浓度过低,容易导致红细胞染色不均匀所导致的假阴性。进一步,染色时间为10-15min。采用上述方案的有益效果是:选择合适的染色时间,有利于斑马鱼红细胞稳定着色,如果染色时间过短,容易导致斑马鱼红细胞着色不均匀,出现假阴性结果问题;如果染色时间过长,容易导致斑马鱼红细胞过度着色,背景值过高引起假阳性结果问题。进一步,实验组的斑马鱼胚胎经过纳米材料待测液作用,利用去离子水冲洗斑马鱼胚胎,再进行多聚甲醛溶液固定。采用上述方案的有益效果是:避免残留的待测液对后续的步骤产生影响,采用去离子水冲洗,有利于提高检测结果的准确性。附图说明图1为利用邻联茴香胺对斑马鱼胚胎染色的结果,箭头指的是心脏部位;图2为本专利技术实施例4的纳米材料心脏毒性的检测结果,其中control为对照组。图3为碳黑颗粒和量子点的检测结果。图4为染色时间为5min的检测结果。图5为染色时间为20min的检测结果。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。一种检测纳米材料心脏毒性的方法,包括以下步骤:1.以未经纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎为对照组;以经过纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎作为实验组。2.将待测纳米材料超声10-20min后,溶于去离子水,配制成纳米材料待测液,纳米材料待测液的浓度大于0且小于等于100μg/mL。3.将20-30枚斑马鱼胚胎(大于等于2dpf,即受精后2天以上)放置于10mm培养皿中,培养液为6-10本文档来自技高网...
一种检测纳米材料心脏毒性的方法

【技术保护点】
一种检测纳米材料心脏毒性的方法,其特征在于,包括以下步骤:以未经纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎为对照组;以经过纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎作为实验组;将对照组和实验组的斑马鱼胚胎分别利用多聚甲醛溶液固定,并采用邻联茴香胺溶液对固定后的斑马鱼胚胎染色;计算并分析对照组和实验组中心脏部位的红细胞数量。

【技术特征摘要】
1.一种检测纳米材料心脏毒性的方法,其特征在于,包括以下步骤:以未经纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎为对照组;以经过纳米材料待测液作用的斑马鱼胚胎作为实验组;将对照组和实验组的斑马鱼胚胎分别利用多聚甲醛溶液固定,并采用邻联茴香胺溶液对固定后的斑马鱼胚胎染色;计算并分析对照组和实验组中心脏部位的红细胞数量。2.根据权利要求1所述一种检测纳米材料心脏毒性的方法,其特征在于,还包括以下步骤:根据对照组和实验组中心脏部位的红细胞数量来判断纳米材料的心脏毒性情况;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量无统计学差异时或实验组的红细胞数量占对照组的红细胞数量的100%时,说明待检测的纳米材料不具有心脏毒性;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量有统计学差异,且实验组的红细胞数量占对照组的红细胞数量的百分比在大于等于70%且小于100%之间时,说明待检测的纳米材料具有轻度心脏毒性;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量有统计学差异,且实验组红细胞数量占对照组的红细胞数量的百分比在大于等于40%且小于70%之间时,说明待检测的纳米材料具有中度心脏毒性;当实验组与对照组心脏部位红细胞数量有统计学差异,且实验组红细胞数量占对照组的红细胞数量的百分比在大于等于0且小于40%之间时,说明待检测的纳米材料具有重度心脏毒性。3.根据权利要求1所述一种检测纳米材料心脏毒性...

【专利技术属性】
技术研发人员:段军超孙志伟周显青黄沛力崔淑香
申请(专利权)人:首都医科大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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